工业废碱液处理控制系统的设计.docVIP

辽 宁 工 业 大 学 过程控制系统课程设计（论文） 题目：工业废碱液处理控制系统的设计 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：测控技术与仪器 学 号 学生姓名 专业班级 设计题目 工业废碱液处理控制系统的设计 课程设计（论文）任务 课题完成的设计任务及功能、要求、技术参数 实现功能 设计工业废碱液处理控制系统，使得在新的流量比值下保证PH值等于7 某些工厂排出的废液中含有碱，若把废液排入江河湖泊，将会造成环境污染。对此，常在废液中加入适量的酸，将其中合成中性的再排放，可保护环境卫生。废碱液和酸的流量比是随第三参数PH的变化来决定的。当废碱液和酸的浓度变化时，必然会改变PH值。 设计任务及要求 1、确定控制方案并绘制原理结构图、方框图； 2、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号和参数； 3、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式； 4、若设计由计算机实现的数字控制系统应给出系统硬件电气连接图及程序流程图； 5、按规定的书写格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。 技术参数 测量范围：0—+14PH值 ； 控制范围：7±1PH值 ； 最大偏差：2PH值； 工作计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天 ） 2、确定系统的控制方案，绘制原理结构图、方框图。（1天 ） 3、选择传感器、变送器、控制器、执行器，给出具体型号。（2天 ） 4、确定控制器的控制规律以及控制器正反作用方式。（ 1天） 5、上机实现系统的模拟运行、答辩。（3天 ） 6、撰写、打印设计说明书（1天 ） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要 随着社会的发展，工业生产占据主要，同时，工业生产也给自然环境带来了一系列的污染问题，解决环境污染问题成为现今社会科学发展的主要问题。某些工厂排出的废液中含有碱，若把废液排入江河湖泊，将会造成环境污染。这需要将废液进行处理，调节液体的PH值，使PH值达到合理范围，降低对环境的污染。 本文对工业废碱液处理系统进行设计，采用变比值控制系统，以PH值为第三参数来控制废碱液与酸的流量比，通过传感器检测处理后液体的PH值，根据检测回来的信号传输到指定的调节器，按照相应的控制策略与控制算法进行调节，然后按相应的调节结果进行执行。从而形成闭环比值-串级控制系统，也叫变比值控制系统，这样来使系统稳定的进行废碱液的处理，以达到适应一定的环境要求，减少环境污染，合理的进行工业生产。 关键词：废液碱；PH值；比值控制系统 目 录 第1章 绪 论 1 第2章 系统设计分析与方案论证 2 2.1 系统控制分析 2 2.2 被控参数与控制参数的选择 3 2.3 控制方案的论证与选择 3 2.4 本系统变比值控制系统构成 4 2.5 系统框图 4 2.6 系统干扰的分析 6 第3章 系统仪表的选型 7 3.1 检测元件的选型 7 3.1.1 PH值变送器选型 7 3.1.2 流量变送器选型 8 3.2 控制（调节）器的选型 9 3.3 执行器的选型 11 3.4 系统作用方式判断 11 3.4.1 执行器的气开、气关判断 12 3.4.2 控制器的正反作用判断 12 第4章 系统控制算法 13 4.1 控制（调节）规律选择 13 4.1.1 主控制规则的选择 13 4.1.2 副控制规则的选择 13 4.2 系统主要性能参数计算 14 4.2.1 比值系数的计算 14 第5章 系统调试与仿真 15 5.1数学建模仿真 15 5.2 PID系统调试 16 第6章 总结 18 参考文献 19 第1章 绪 论 环境污染是目前人类生存与发展的第一问题，也与人类日常生活息息相关，一但生活的环境受到威胁、污染，将使自然环境的质量降低，对人类的生存与发展、生态系统和财产造成不利影响的现象。甚至会使人类难以生存。因此环境污染问题越来越成为世界各个国家的共同课题之一，也是工业生产过程必须要考虑并解决的首要问题。 对于现阶段的一些工业生产部门，对于废碱液的处理方法各有不同，有的使用人工处理，有的使用设备手动处理，这些处理难免会出现很大的误差，也无法避免一定量的污染，所以很多生产部门开始考虑自动控制处理，检测排放的PH值来进行酸碱的配比，以达到稳定的生产过程，并且降低对环境的污染问题。 本设计系统为工业废碱液处理系统，将工业废碱液进行加酸中和处理，以达到排放水的PH